導入
陽子線治療は、粒子ビームをがん細胞に照射してがん細胞を破壊することを目的とした特殊な放射線治療技術です。 「従来の」放射線療法とは異なり、陽子線治療は光子を使用して腫瘍を照射するのではなく、その名前が示すように、病変に陽子線の焦点を合わせることで腫瘍を照射します。したがって、陽子線治療は、光子の代わりに重粒子を使用する放射線治療技術をまとめたハドロン治療の一分野です。
導入
陽子線治療は、体内の表面と深部の両方にある腫瘍を正確に標的にして破壊し、周囲の生体組織への損傷を最小限に抑えることができるため、注目を集めています。したがって、X線光子に基づく従来の放射線療法では周囲の健康な放射線感受性組織に許容できないレベルまで損傷を与える特定の種類の腫瘍の治療に優先的に使用されます。これは、身体への総放射線量によって引き起こされる二次腫瘍の誘発などの長期的な影響が問題となる小児患者の場合に特に重要です。陽子線は健康な組織に照射される線量が低いため、従来の放射線療法よりも重大な副次的影響が少なくなります。
歴史的に、陽子線治療が初期に有益な用途を示した分野の 1 つは、悪性脈絡膜黒色腫の治療でした。悪性脈絡膜黒色腫は眼がんの一種であり、唯一知られている治療法は眼球摘出 (眼の摘出) だけでした。現在、陽子線治療は、この腫瘍を切断せずに治療できる技術の 1 つです。陽子線治療はまだ転移していないがんに対して使用されます。
仕組み
陽子線治療は、他のあらゆる形態の放射線治療と同様、高エネルギーの電離粒子 (この場合は陽子) を標的の腫瘍に送り込むことによって機能します。これらの粒子は細胞の DNA に損傷を与え、最終的に細胞の死を引き起こします。がん細胞は細胞分裂の傾向が高く、損傷した DNA 鎖を修復する能力が低下しているため、DNA に対するこの攻撃に対して特に脆弱です。
プロトンは組織内で分散しにくいため、横方向の分散はほとんどありません。陽子線は周囲の組織に大きな横方向の損傷を与えることなく、腫瘍の形状に焦点を合わせたままになります。特定のエネルギーを持つすべての陽子は特定の侵入距離を持っています。陽子はこの距離を超えて侵入しません。さらに、組織に送達される線量は、この浸透深さの最後のミリメートルをわずかに超えるところで最大になります。この最大値は、1903 年にこの現象を発見したウィリアム・ヘンリー・ブラッグにちなんでブラッグ・ピークと呼ばれます（阻止力を参照）。この深さは、陽子加速器によって粒子が加速されたエネルギー。加速器の能力を最大限に調整できるエネルギー。したがって、陽子線による細胞の破壊を腫瘍のある体内深部に集中させることが可能です。ブラッグ ピークの経路に沿って位置する組織には線量が減少し、ピークの後に位置する組織には何も照射されません。
しかし、陽子線治療には大掛かりな装置が必要です。たとえば、フランスのオルセーにある陽子線治療センターでは、 900 トンのシンクロサイクロトロンが使用されています。このような装置は当初、素粒子物理学を研究するセンターでのみ利用可能でした。そしてオルセー施設の場合、加工機械は物理研究用から医療用に転用されました。
現在、北米、ヨーロッパ、アジア、南アフリカには、陽子線治療専用のセンターがいくつか運営中または建設中です。陽子線治療は、前立腺腫瘍だけでなく脳腫瘍や脊髄腫瘍など、いくつかの種類の癌の治療において目覚ましい成功を収めています。一部の研究者は、反陽子は対応する陽子よりも癌細胞を破壊する効果がさらに高いのではないかと示唆しています。現時点では、細胞培養に関する予備研究のみが行われています。